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                      檢測(cè)葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染

                       更新時(shí)間:2024-08-13 點(diǎn)擊量:615

                      一、摘要

                      在過去幾年里,研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)葡萄及其產(chǎn)品(例如果汁和葡萄酒)受到嚴(yán)重污染。最新的研究指出,蘋果汁和葡萄酒中檢出了砷元素。含砷的農(nóng)藥,尤其是鉛砷酉夋鹽,直到 20 世紀(jì) 80 年代末至 90 年代在全球還被廣泛使用。盡管自 20 世紀(jì)初以來人們就已經(jīng)意識(shí)到砷殘留可能帶來的問題,但在整個(gè) 1940 年代,鉛砷酉夋鹽作為國內(nèi)使用蕞廣泛的農(nóng)藥之一,被用于數(shù)百萬英畝的農(nóng)作物上。由于許多果園至今仍在使用鉛砷酉夋鹽,因此砷污染的風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。這些重金屬農(nóng)藥的設(shè)計(jì)本就旨在具有持久性,即使在被禁用數(shù)十年后,仍可能對(duì)環(huán)境和健康造成問題。在這項(xiàng)研究中,研究人員從美國、英國和德國的多家商店收集了受歡迎的有機(jī)及普通葡萄干、蘇丹娜和醋栗樣本。隨后,通過微波消解處理樣本,并利用感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)進(jìn)行檢測(cè),以確定其中的重金屬污染程度。


                      二、引言

                      干果市場之所以持續(xù)顯著增長,很大程度上是因?yàn)楣妼?duì)于干果的營養(yǎng)價(jià)值和便利性有了更深刻的認(rèn)識(shí)。干果是指那些通過自然曬干或采用其他方法去除了原有水分的水果。一般而言,干果富含對(duì)人體健康有益的抗氧化劑和纖維。然而,一些干果如越橘或蔓越莓,在加工過程中被添加了糖分以提升口感,這使得它們相較于葡萄干類食品而言,營養(yǎng)價(jià)值大打折扣。

                      重金屬,特別是砷,已被發(fā)現(xiàn)存在于葡萄及葡萄酒中,這其中也可能包含其他有毒金屬。葡萄藤能吸收土壤中天然存在的砷,或是曾經(jīng)使用的含有砷和其他重金屬的農(nóng)藥中的砷。在干果中,這些物質(zhì)的濃度可能更為顯著。在本研究中,我們將對(duì)葡萄干、蘇丹娜和醋栗進(jìn)行調(diào)查,實(shí)質(zhì)上,這些都是葡萄干的不同形式。醋栗是由黑科林斯葡萄制成的葡萄干,其制作過程與葡萄干類似,都是自然曬干。蘇丹娜則是在水和油的混合液中浸泡以加快干燥過程,這一處理也賦予了它們金黃色的外觀。新鮮越橘含有豐富的營養(yǎng)價(jià)值,包括維生素 C K,這些對(duì)于維持健康的血液凝固功能至關(guān)重要。然而,干制越橘卻幾乎喪失了這些營養(yǎng)素。在本研究報(bào)告中,我們將對(duì)這些干果進(jìn)行檢測(cè),以探究我們的零食中究竟含有哪些金屬成分。


                      三、材料

                      樣本

                      葡萄干

                      蘇丹娜

                      醋栗

                      櫻桃

                      越橘

                      所有樣本均購自英國、新澤西和北卡羅來納的超市。


                      SPEX CertiPrep 標(biāo)準(zhǔn)品

                      • CLMS-1: ICP-MS 多元素溶液

                      • CLMS-2: ICP-MS 多元素溶液

                      • CLMS-3: ICP-MS 多元素溶液

                      • CLMS-4: ICP-MS 多元素溶液

                      • CL-ICV-1: 初始校準(zhǔn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)品


                      試劑

                      高純硝酸(HNO3

                      去離子水(18 MΩ


                      四、樣品制備

                      初始樣本準(zhǔn)備

                      一些樣本在 SPEX SamplePrep Freezer/Mill® 中進(jìn)行了研磨。

                      研磨條件

                      • 2 克干果

                      程序

                      預(yù)冷 20 分鐘

                      研磨5個(gè)循環(huán)(每個(gè)循環(huán)2分鐘)

                      每個(gè)循環(huán) = 2 分鐘冷卻

                      沖擊速率 = 每秒 16 次沖擊

                      檢測(cè)葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染

                      1.SPEX SamplePrep Freezer/Mill®


                      樣本消解與分析

                      樣本在 CEM MARS 6 iWave 微波單元使用 MARSXpress Plus 容器進(jìn)行消解(圖 2

                      0.25 克樣本加入容器中,并加入 10 毫升高純硝酸

                      所有樣本和空白樣消解都使用了食品"一鍵式方法

                      溫度:210 °C

                      升溫:20分鐘

                      保持:15分鐘

                      功率:220 – 1800 W

                      每批消解空白樣都與系列樣本一同運(yùn)行,并從隨后的結(jié)果中扣除

                      樣本消解后稀釋至 30 毫升,然后在 ICP-MS 分析前按 1:10 稀釋



                      檢測(cè)葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染

                      2. 配備 iWave 溫度傳感器的 MARS 6


                      儀器條件

                      使用 Meinhard 霧化器和氣旋噴霧室,在 Agilent ICP-MS 7900 上運(yùn)行痕量元素樣本,采用表 1 中報(bào)告的譜線。使用補(bǔ)充氦氣來提高砷和鉻的響應(yīng)。


                      1. 監(jiān)測(cè)的ICP-MS元素

                      檢測(cè)葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染



                      五、結(jié)果

                      MARS 6 搭載 MARSXpress 容器能夠彳切底消解混合批次中的所有樣本。 3 顯示了一個(gè)典型的溫度/功率曲線,其中編程溫度為 210 °C 并保持該溫度 15 分鐘。圖中的條形圖表明,所有容器都達(dá)到了相同的溫度,以確保每個(gè)樣本都能彳切底消解“一鍵式食品方法"具有木及高的適應(yīng)性,并能精確控制能量輸出,從而允許不同樣本基質(zhì)在單個(gè)批次中運(yùn)行。210 °C 的最高溫度確保了所有樣本的完荃消解,無需額外的切碎或研磨工作。對(duì)樣本進(jìn)行的研磨處理獲得了與完整水果相媲美的結(jié)果。


                      檢測(cè)葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染



                      3. MARS 6 的溫度和功率圖


                      表 2 顯示了各種干果中重金屬的濃度。值得關(guān)注的是,某些有毒重金屬如鉛(Pb)、鍶(Sr)和砷(As)的水平較高。







                      2. 展示了干果中重金屬成分的含量(每 30 克平均份量中所含微克數(shù)

                      檢測(cè)葡萄干、蘇丹娜和醋栗中的重金屬污染



                      六、結(jié)論

                      總體而言,所有樣本都適合人類食用。然而,有些樣本的有毒重金屬含量確實(shí)比其他樣本高得多。這很可能是由于水果生長的環(huán)境條件不同所致。

                      攝入超過建議的日常攝入量或?qū)⑦@些水果與其他食物(如面包涂抹料)一同食用,可能會(huì)導(dǎo)致重金屬濃度超出建議的每日允許量。

                      越橘樣本結(jié)果的相對(duì)一致性可能歸因于它們?nèi)可L在同一個(gè)地理區(qū)域。

                      對(duì)于砷的含量,葡萄干似乎并不比葡萄或葡萄酒引起更大的健康擔(dān)憂。

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